6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) LEGGERE E CAPIRE LE PREVISIONI DEL TEMPO A.Raimondi, L.S. Pacinotti-CA 6/06/2011-Terminal Crociere Cagliari.

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1 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) LEGGERE E CAPIRE LE PREVISIONI DEL TEMPO A.Raimondi, L.S. Pacinotti-CA 6/06/2011-Terminal Crociere Cagliari

2 Predicibilità: il battito dali di una farfalla in Brasile genera un tornado in Texas? (Lorenz E., 1992)farfalla tornado 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

3 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) Come si fanno le previsioni del tempo (cosa hanno a che fare con il battito dali della farfalla?) Come leggere le previsioni del tempo Tre casi critici (la noname storm, luragano Charley, il nubifragio di Capoterra) Leggere una cartina meteo

4 Latmosfera è un sistema caotico CAOS DETERMINISTICO Fenomeni basati su leggi deterministiche si evolvono in maniera da generare andamenti complessi e imprevedibili tanto che non siamo in grado di distinguerli da eventi casuali. 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

5 […] può accadere che piccole differenze nelle condizioni iniziali ne producano di grandissime nei fenomeni finali. Un piccolo errore nelle prime produce un errore enorme nei secondi. La previsione diventa impossibile e si ha un fenomeno fortuito (Poincaré, 1902) 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) SENSIBILITÀ ALLE CONDIZIONI INIZIALI

6 Non esistono cause individuabili dei fenomeni atmosferici Latmosfera è un sistema caotico Le equazioni che descrivono levoluzione dellatmosfera non possono essere risolte esattamente Rinunciamo a prevedere i fenomeni meteo ? 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

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8 OSSERVAZIONI UTENTI Equazioni primitive COMUNICAZIONE Numerical Weather Prediction http://www.meted.ucar.edu/nwp/model_structur e/navmenu.php?tab=1&page=1.3.0 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

9 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) MODELLO Un modello è una rappresentazione concettuale (spesso una semplificazione) del mondo reale o di una sua parte, nel tentativo di spiegarne il funzionamento o di effettuare previsioni L'efficacia del modello può essere misurata comparando i dati finali con il risultato effettivo dell'evoluzione del fenomeno (?) INPUT OUTPUT MODELLO

10 IBM-NOAA supercomputers: 69,7*10 18 operazioni al secondo 2,4*10 8 osservazioni globali giornaliere 180 milioni di dollari 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

11 Modelli ad area limitata (LAM) 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

12 2500 Km 2 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) Modelli ad area limitata (LAM)

13 Pioverà a Cagliari? 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) Modelli ad area limitata (LAM)

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16 Rappresentazione dellorografia 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

17 Vortici, turbolenze e altre difficoltà 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

18 Il processo di assimilazione dei dati inizia il ciclo di previsione del modello, contribuendo alla definizione delle condizioni iniziali. Tenta di effettuare una discriminazione dei dati trasmessi dalla rete di osservazioni Linput del modello: lassimilazione 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) MODELLO

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20 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) I satelliti meteo

21 Distribuzione geografica delle stazioni meteo terrestri 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

22 Distribuzione disomogenea delle stazioni allinterno di una maglia della griglia Media delle temperature misurate allinterno del grid-box 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

23 Terra o acqua? 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

24 Interazione della radiazione con latmosfera e la superficie terrestre 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

25 Rappresentazione della superficie 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

26 Processi convettivi 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

27 PROCESSI CONVETTIVI A. RaimondiUniTre Mogoro, 3/06/2011

28 PROCESSI SU PICCOLA SCALA A. RaimondiUniTre Mogoro, 3/06/2011

29 Conoscenza non precisa delle condizioni iniziali + Errori del modello + Natura caotica dellatmosfera INCERTEZZA DELLA PREVISIONE A. RaimondiUniTre Mogoro, 3/06/2011

30 Piccole differenze nello stato iniziale dellatmosfera possono evolversi in stati finali completamente diversi Per migliorare la previsione, è possibile tenere conto della sensibilità alle condizioni iniziali perturbandole leggermente Un fenomeno meteo non può essere previsto deterministicamente. Possiamo solo definire la probabilità che si verifichi in un dato periodo in una determinata zona Ensemble Prediction System (EPS) A. RaimondiUniTre Mogoro, 3/06/2011

31 Una rappresentazione delloutput dellEPS:spaghetti plot A. RaimondiUniTre Mogoro, 3/06/2011

32 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) Previsione degli eventi meteo

33 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) Previsione delle conseguenze degli eventi meteo

34 A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) Temperature in sensibile variazione; Precipitazioni intense; Venti moderati; Nelle prime ore del pomeriggio… Anticiclone Bel tempo (To try to define good weather is to invite more questions than answers (WMO, 2008) ) È poco probabile che domani piova = É molto probabile che domani non piova ? peoples interpretation of probability descriptors depends on the background frequency of an event. Hence, people interpret a slight chance of rain in London as meaning a higher numeric probability than aslight chance of rain in Madrid (Patt. et al., 2003) A 30% chance of rain tomorrow: how does the public understand probabilistic weather forecast? (Gigerenzer et al., 2005) Sono possibili precipitazioni ma non sono probabili (Meteorologo di una rete televisiva nazionale) Il processo comunicativo delle previsioni: ambiguità della terminologia 6/06/2011

35 Se per domani è prevista pioggia con una probabilità di pioggia del 30% significa che: (Gigerenzer et al., 2005, Joslyn et al., 2009) Pioverà nel 30% della zona interessata dalla previsione ? Pioverà il 30% della giornata ? Pioverà nel 30% delle giornate come domani ? Laffidabilità della previsione è del 30% ? Capire gli eventi e capire la probabilità 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

36 . Canale 5 27 dicembre 2008 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) Il ruolo dei media

37 febbraio 2009: Grandinata a Palermo. La 7 parla di neve a seguito di unerrata notizia di agenzia marzo 2009: in un servizio sulle piogge che hanno colpito la Sardegna, il Radio giornale Rai della Sardegna dice cheQuestanno le precipitazioni in Sardegna sono state le più elevate degli ultimi 205 anni. 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) Il ruolo dei media 13/02/08 15/10/87

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41 Luragano Charley (agosto 2004) No-name storm ( marzo 1993) 1*10 13 $ di danni; 300 morti; prevista con 5 giorni di anticipo 1,5*10 13 $ di danni; 30 morti previsto con 28 ore di anticipo 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

42 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) NRC, 2006 Il processo comunicativo delle previsioni: luragano Charley

43 A. RaimondiUniTre Mogoro, 3/06/2011 http://imageshack.us/photo/my-images/69/brezza.jpg / NONAME STORM

44 Nubifragio a Capoterra (22 ottobre 2008) 1,1*10 7 euro di danni; 5 morti; previsto (?) con 22 ore di anticipo 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

45 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) www.sardegna-clima.it Il processo comunicativo delle previsioni: il nubifragio di Capoterra

46 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) Il processo comunicativo delle previsioni: il nubifragio di Capoterra

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52 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) http://ricerca.ismar.cnr.it/MODELLI/ONDE_MED_ITALIA/ONDE_ MED_ITALIA.php

53 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) Conclusioni

54 Dobbiamo imparare a non giudicare più le varie forme di sapere, di pratica e di cultura prodotte dalle società umane, ma a incrociarle, a stabilire nuovi canali di comunicazione (Prigogine I., Stengers I., 1999) I meteorologi devono acquisire la consapevolezza di essere scienziati della complessità É necessario attivare un efficace sistema di formazione permanente che prepari una generazione di meteorologi e utenti capaci di pensare meteo e società integrati Stabilire e consolidare esperienze e risorse nellintegrazione di scienze sociali e previsione del tempo Progettare ed effettuare test per integrare la scienza sociale nello sviluppo di nuove tecnologie e prodotti per la meteorologia. UniTre Mogoro, 3/06/2011A. Raimondi

55 Lavanzamento delle previsioni del tempo progredisce su due fronti: da un lato migliorando la rete di osservazioni, il sistema di assimilazione dei dati e i modelli NWP; dallaltro accettando il fatto che le previsioni saranno sempre imperfette, provando a misurare il grado di incertezza (Personn et al., 2007) La strada per introdurre una comprensione razionale del miglior modo di utilizzare le previsioni del tempo in generale e delle previsioni probabilistiche in particolare sarà lungo, ma pieno di interessanti sfide (Persson et al., 2007) É necessario attivare un efficace sistema di formazione permanente che prepari una generazione di meteorologi e utenti capaci di pensare meteo e società integrati A. RaimondiUniTre Mogoro, 3/06/2011 Conclusioni

56 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA) Acot, P., 2004: Storia del clima, Donzelli editore, Roma, pp. 249. Acot, P., 2007: Catastrofi climatiche e disastri sociali, Donzelli editore, Roma, pp. 168. Broad K., Leiserowitz A., Weinkle J., Steketee M., 2007: Misinterpretations of the Cone of Uncertainty in Florida during the 2004 Hurricane Season. Bulletin of American Meteorological Society, 88, 5, pp. 651-667. Cantzler J.M., 2004: The storm with no name: individual and official responses to the Superstorm of 1993. In http://ccb.colorado.edu/superstorm/cantzler.pdf. Gigerenzer G., 2003: Quando i numeri ingannano. Imparare a vivere con lincertezza. Raffaello Cortina Editore, Milano, pp. 352. Holton J.R., 1992: An introduction to dynamic meteorology. Academic Press, San Diego (CA), pp. 511. Malardel S., 2005: Fondamentaux de mètèorologie: a lècole du temps. Cépaduès editions, Toulouse, pp. 709. Sottocorona P., 1997: Una finestra sul cielo. Manuale di meteorologia. Editrice Incontri Nautici, Roma, pp. 89. Wallace J.M., Hobbs P.V., 1977: Atmospheric Science. Academic Press, San Diego (CA), pp. 467. www.sar.sardegna.it www.meteoam.it www.meteoalarm.eu www.meteociel.fr www.sardegna-clima.it www.ismar.cnr.it

57 GRAZIE! A. RaimondiUniTre Mogoro, 3/06/2011

58 …e i cambiamenti climatici? A. RaimondiUniTre Mogoro, 3/06/2011

59 Climatologia: studia il clima, ovvero la media del tempo in un periodo di almeno trentanni. Effettua previsioni di variazioni del clima a lungo termine Meteorologia: studia il tempo in un periodo non superiore ai 15 giorni; effettua previsioni a breve termine A. RaimondiUniTre Mogoro, 3/06/2011 Cambiamenti climatici

60 Global Temperature Change Exceeds... 12345 0.5°C/decade1902032 0.6°C/decade0.180100.5 0.7°C/decade07050.1 0.8°C/decade060200.01 >0.9°C/decade050100.001 Valutazione della probabilità di un dato aumento della temperatura effettuata da esperti di modelli climatici (Arnell et al, 2005) Se lincertezza non è misurabile né controllabile, allora le previsioni hanno valore limitato e vanno inquadrate in tale contesto (Pielke, 2001) A. RaimondiUniTre Mogoro, 3/06/2011 Cambiamenti climatici

61 A. RaimondiUniTre Mogoro, 3/06/2011 Cambiamenti climatici

62 A. RaimondiUniTre Mogoro, 3/06/2011 Cambiamenti climatici ?

63 ? poiché latmosfera é un sistema dinamico caotico, un qualunque piccolo errore nelle condizioni iniziali condurrá ad errori crescenti nella previsione, portando eventualmente ad una totale perdita dellinformazione predittiva (E. Lorenz, 1969) Il battito dali dun gabbiano dovrebbe alterare per sempre levoluzione del tempo (E. Lorenz, 1963) 6/06/2011A. Raimondi (L.S. Pacinotti-CA)

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